ES2698111T5 - Method and device for detecting hot spots in an installation, specifically for detecting leaks in air ducts - Google Patents
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Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Procedimiento y dispositivo de detección de puntos calientes en una instalación, concretamente para la detección de fugas en conductos de aireMethod and device for detecting hot spots in an installation, specifically for detecting leaks in air ducts
La presente invención se refiere a un procedimiento y a un dispositivo de detección de puntos calientes en una instalación. Se aplica concretamente para la detección de fugas en conductos de aire, en particular, en aviones. The present invention relates to a method and a device for detecting hot spots in an installation. It is applied specifically for the detection of leaks in air ducts, in particular, in airplanes.
A continuación, podrá denominarse “sangrado” al aire extraído en la etapa de compresión de un motor de turbina. En los aviones modernos, este aire caliente puede usarse para activar células de desescarchado, presurizar y calentar la cabina, presurizar los depósitos hidráulicos o accionadores neumáticos, o incluso precalentar los frenos.In the following, the air extracted in the compression stage of a turbine engine may be referred to as "bleeding". In modern aircraft, this hot air can be used to activate defrost cells, pressurize and heat the cabin, pressurize hydraulic reservoirs or pneumatic actuators, or even preheat the brakes.
En los aviones, el “ sangrado” puede alcanzar temperaturas muy elevadas. Un problema que debe resolverse es detectar las fugas de aire caliente a lo largo de los conductos en donde circula este aire.In airplanes, the “bleed” can reach very high temperatures. One problem that must be solved is to detect hot air leaks along the ducts where this air circulates.
En una solución conocida se instalan bucles de detección constituidos por cables termosensibles que presentan características que dependen de la temperatura. Estos cables termosensibles se instalan a lo largo de conductos con el fin de ser adecuados para reaccionar con los cambios de temperatura inducidos por fugas. De este modo, cuando se produce una fuga en un conducto, el flujo de aire caliente incidente sobre el cable termosensible lo hace reaccionar. Los documentos US-5793293A, US-5185594A, US-2011102183A1 y FR2292962A1 describen ejemplos. El bucle de detección está compuesto por cables coaxiales cuyos dos conductores están aislados por una sal eutéctica altamente aislante en estado nominal, pero calibrada para fundirse a una temperatura específica. Esta propiedad química es reversible. Por tanto, en caso de fuga, el cable termosensible se comporta localmente, casi como un cortocircuito 2. El bucle cerrado provoca una alerta que se envía hacia la cabina de pilotaje.In a known solution, detection loops made up of heat-sensitive cables having characteristics that depend on temperature are installed. These heat sensitive cables are installed along conduits in order to be suitable to react with leak induced temperature changes. In this way, when a leak occurs in a duct, the flow of hot air incident on the heat-sensitive cable causes it to react. Documents US-5793293A, US-5185594A, US-2011102183A1 and FR2292962A1 describe examples. The detection loop is made up of coaxial cables whose two conductors are insulated by a highly insulating eutectic salt in the nominal state, but calibrated to melt at a specific temperature. This chemical property is reversible. Therefore, in the event of a leak, the thermosensitive cable behaves locally, almost like a short circuit 2. The closed loop causes an alert that is sent to the cockpit.
La información de “fuga” se transmite a los equipos de mantenimiento. Sin embargo, esta información no indica de manera precisa la localización de la fuga.The “leak” information is passed on to maintenance teams. However, this information does not accurately indicate the location of the leak.
La mayoría de las veces, se efectúa una medición de resistencia o una medición de capacidad, a cada lado del bucle, como lo ilustra la Figura 1. Conociendo la resistencia lineal del cable 1, se deduce de ello el lugar del cable donde se ha producido la fuga, a partir de las mediciones 11 y 12 de resistencias R1, R2 efectuadas a cada lado del bucle. Las mediciones proporcionan:Most of the time, a resistance measurement or a capacitance measurement is made, on each side of the loop, as illustrated in Figure 1. Knowing the linear resistance of the cable 1, it is deduced from this the place of the cable where it has been produced the leak, from the measurements 11 and 12 of resistances R1, R2 made on each side of the loop. The measurements provide:
- R1 = 2pLcaliente - R1 = 2pL hot
- R2 = 2p (L - Lcaliente)- R2 = 2p (L - L hot )
Siendo L la longitud total del cable coaxial, y siendo Lcaliente la longitud del primer extremo en la fuga de aire caliente. El factor 2 tiene en cuenta que las longitudes Lcaliente o (L - Lcaliente) se recorren en ida y vuelta por la corriente de medición, hasta el cortocircuito.Being L the total length of the coaxial cable, and being L hot the length of the first end in the hot air leak. The factor 2 takes into account that the lengths L hot or (L - L hot ) are traversed in round trip by the measurement current, up to the short-circuit.
Se deduce de ello, de manera natural, la longitud Lcaliente = L / (1 R1 / R2).It naturally follows from this the length L hot = L / (1 R1 / R2).
En la práctica, el envejecimiento del cable produce incertidumbres de mediciones. En particular, el cable no envejece o no se degrada de forma homogénea. En efecto, pueden producirse aumentos puntuales de resistencia lineal en determinados lugares del cable. Por otro lado, aparecen falsas alarmas cuyo origen no está claramente identificado. In practice, cable aging produces measurement uncertainties. In particular, the cable does not age or degrade in a homogeneous way. Indeed, punctual increases in linear resistance can occur at certain places in the cable. On the other hand, false alarms appear whose origin is not clearly identified.
De este modo, las soluciones de la técnica anterior presentan, por tanto, varios inconvenientes, en particular:Thus, the prior art solutions therefore have several drawbacks, in particular:
- La precisión de localización es mala;- Location accuracy is bad;
- La resistencia nominal puede estar sujeta a variación, en función de la edad y del deterioro del bucle;- The nominal resistance may be subject to variation, depending on the age and deterioration of the loop;
- Se requiere una medición continua que necesita un acceso a los dos extremos, para controlar de manera permanente que no se corta el bucle;- A continuous measurement is required which requires access to both ends, in order to permanently check that the loop is not cut;
- Una degradación puede tener lugar localmente a nivel de las confluencias de los cables termosensibles, aumentando la resistencia de contacto y distorsionando la medición de localización de una fuga.- Degradation can take place locally at the junctions of heat-sensitive cables, increasing contact resistance and distorting the leak location measurement.
Un objetivo de la invención es concretamente aliviar los inconvenientes anteriormente mencionados. Para ello, la invención tiene por objeto un procedimiento de detección de un punto caliente en una instalación, usando dicho procedimiento al menos:An object of the invention is specifically to alleviate the aforementioned drawbacks. For this, the object of the invention is a procedure for detecting a hot spot in an installation, using said procedure at least:
- una línea compuesta por al menos dos conductores aislados mediante un material cuya impedancia de aislamiento depende localmente de la temperatura, recorriendo dicha línea dicha instalación; - a line made up of at least two conductors insulated by a material whose insulation impedance depends locally on the temperature, said line running through said installation;
- un reflectómetro que transmite periódicamente una señal de reflectometría a un extremo de dicha línea, propagándose dicha señal a lo largo de dicha línea, midiendo dicho reflectómetro los ecos recibidos y comparando las amplitudes de dichos ecos con una referencia dada;- a reflectometer that periodically transmits a reflectometry signal to one end of said line, said signal propagating along said line, said reflectometer measuring the received echoes and comparing the amplitudes of said echoes with a given reference;
detectándose un punto caliente cuando las amplitudes de un número dado de ecos sucesivos sean superiores de forma creciente a dicha referencia dada, estando dichos ecos provocados por una disminución del valor local de dicha impedancia de aislamiento.a hot spot being detected when the amplitudes of a given number of successive echoes are increasingly higher than said given reference, said echoes being caused by a decrease in the local value of said insulation impedance.
Los cálculos de localización de la disminución local de impedancia se efectúan, por ejemplo, cuando se detecta dicho punto caliente.Local impedance drop location calculations are performed, for example, when such a hot spot is detected.
En un modo de puesta en práctica particular, las mediciones efectuadas por dicho reflectómetro son mediciones de reflectometría de tipo de múltiples portadoras, denominadas MCTDR.In a particular implementation mode, the measurements made by said reflectometer are multi-carrier type reflectometry measurements, called MCTDR.
Dicho reflectómetro efectúa, por ejemplo, una comparación de dichas amplitudes con una segunda referencia, denominada referencia inicial, siendo dicha segunda referencia inferior a dicha referencia dada, generándose una información cuando al menos una de dichas amplitudes supere dicha referencia inicial. Dicha referencia inicial es, por ejemplo, superior o igual a las amplitudes de los ecos recibidos cuando dicha línea esté en condiciones de funcionamiento dadas, denominadas iniciales. Dicha referencia dada se modifica, por ejemplo, cuando al menos una amplitud medida supere dicha referencia inicial. El nuevo valor de dicha referencia dada es, por ejemplo, superior a dicha amplitud medida.Said reflectometer performs, for example, a comparison of said amplitudes with a second reference, called initial reference, said second reference being less than said given reference, generating information when at least one of said amplitudes exceeds said initial reference. Said initial reference is, for example, greater than or equal to the amplitudes of the echoes received when said line is in given operating conditions, called initial. Said given reference is modified, for example, when at least one measured amplitude exceeds said initial reference. The new value of said given reference is, for example, greater than said measured amplitude.
En otro modo de puesta en práctica posible, inyectándose una señal de reflectometría en el segundo extremo de dicha línea, se miden los ecos recibidos en este extremo y se comparan al menos con dicha referencia dada.In another possible implementation mode, by injecting a reflectometry signal at the second end of said line, the echoes received at this end are measured and compared at least with said given reference.
Siendo dicha instalación, por ejemplo, un conducto de aire, estando dicha línea colocada en la proximidad a lo largo de dicho conducto, dicho procedimiento puede aplicarse a la detección de fugas en dicho conducto, provocando una fuga un aumento local de temperatura que forma un punto caliente, estando dicho conducto de aire situado, por ejemplo, en una aeronave.Said installation being, for example, an air duct, said line being placed in close proximity along said duct, said procedure can be applied to the detection of leaks in said duct, a leak causing a local increase in temperature that forms a hot spot, said air duct being located, for example, in an aircraft.
La invención tiene por objeto, igualmente, un dispositivo de detección de un punto caliente en una instalación, incluyendo dicho dispositivo al menos:The object of the invention is also a device for detecting a hot spot in an installation, said device including at least:
- una línea compuesta por al menos dos conductores aislados mediante un material cuya impedancia de aislamiento depende localmente de la temperatura, siendo dicha línea adecuada para recorrer dicha instalación;- a line made up of at least two conductors insulated by a material whose insulation impedance depends locally on the temperature, said line being suitable for running through said installation;
- un reflectómetro adecuado para transmitir periódicamente una señal de reflectometría a un extremo de dicha línea y para medir los ecos recibidos;- a reflectometer suitable for periodically transmitting a reflectometry signal to one end of said line and for measuring the received echoes;
poniendo en práctica dicho dispositivo el procedimiento tal como se describió anteriormente.said device implementing the procedure as described above.
Otras características y ventajas de la invención se desprenderán con la ayuda de la descripción que sigue, hecha con referencia a los dibujos adjuntos, que representan:Other features and advantages of the invention will become clear with the aid of the following description, made with reference to the attached drawings, which represent:
- La Figura 1, ya descrita, un bucle de detección instalado a lo largo de un conducto que transporta aire caliente; - Figure 1, already described, a detection loop installed along a duct carrying hot air;
- La Figura 2, un esquema de principio de un dispositivo según la invención;- Figure 2, a schematic diagram of a device according to the invention;
- La Figura 3, una ilustración de la evolución de los ecos de reflectometría, tras la aparición de un punto caliente; - Figure 3, an illustration of the evolution of reflectometry echoes, after the appearance of a hot spot;
- La Figura 4, un ejemplo de tratamiento puesto en práctica por un dispositivo según la invención.- Figure 4, an example of treatment implemented by a device according to the invention.
La Figura 2 presenta un ejemplo de dispositivo de detección, que pone en práctica la invención. Este dispositivo incluye al menos un sistema 21 de reflectometría, o reflectómetro, y un cable 22 coaxial termosensible adecuado para instalarse a lo largo de un conducto que transporta aire caliente, el cable se representa en la figura mediante su impedancia característica 20. El cable coaxial termosensible es, por ejemplo, del tipo del descrito anteriormente. En todos los casos, está caracterizado por una modificación de las propiedades dieléctricas o de aislamiento del material que aísla el conductor central, o alma central, y el conductor periférico, o blindaje. Este cable coaxial podría sustituirse por cualesquiera líneas dobles cuyos dos conductores estén separados por un material aislante cuyas características de aislamiento varíen con la temperatura. El aislamiento está caracterizado por una resistencia cuyo valor tiende hacia el infinito, a una temperatura correspondiente a condiciones normales, disminuyendo este valor a partir de una temperatura dada, hasta alcanzar un valor de resistencia muy bajo, casi nulo, mediante el aumento de la temperatura. Figure 2 presents an example of a detection device, which implements the invention. This device includes at least one reflectometry system 21, or reflectometer, and a heat-sensitive coaxial cable 22 suitable for installation along a duct that carries hot air, the cable is represented in the figure by its characteristic impedance 20. The coaxial cable thermosensitive is, for example, of the type described above. In all cases, it is characterized by a modification of the dielectric or insulation properties of the material that insulates the central conductor, or central core, and the peripheral conductor, or shield. This coaxial cable could be replaced by any double lines whose two conductors are separated by an insulating material whose insulation characteristics vary with temperature. The insulation is characterized by a resistance whose value tends towards infinity, at a temperature corresponding to normal conditions, decreasing this value from a given temperature, until reaching a very low resistance value, almost zero, by increasing the temperature. .
No obstante, la invención se describirá en un caso de uso de un cable coaxial. El cable coaxial no está conectado en bucle. En particular, uno de sus extremos está unido al sistema 21 de reflectometría, y el otro extremo está, por ejemplo, en circuito abierto 23, permitiendo reducir la longitud de cable, lo cual es una ventaja sustancial, concretamente para una aplicación aeronáutica. En efecto, con un dispositivo según la invención, ya no es necesario usar un cable 22, o una línea, conectado en bucle. No obstante, puede usarse una configuración en bucle, concretamente para incrementar la precisión de localización, o para garantizar una redundancia de información. However, the invention will be described in a use case of a coaxial cable. The coaxial cable is not connected in a loop. In particular, one of its ends is connected to the reflectometry system 21, and the other end is, for example, in open circuit 23, allowing the cable length to be reduced, which is a substantial advantage, specifically for an aeronautical application. Indeed, with a device according to the invention, it is no longer necessary to use a cable 22, or a line, connected in a loop. However, a loop configuration may be used, particularly to increase location accuracy, or to ensure information redundancy.
Este cable 22 está instalado a lo largo del conducto, de forma que reaccione a una elevación producida por una fuga de aire caliente. Puede fijarse en el conducto, o fijarse en un soporte en la proximidad del conducto.This cable 22 is installed along the duct in such a way that it reacts to a rise caused by a leak of hot air. It can be fixed in the duct, or fixed to a support in the vicinity of the duct.
Por tanto, el procedimiento según la invención, se basa en las técnicas de reflectometría, para localizar los puntos calientes debidos a una fuga de “ sangrado” . El sistema 21 de reflectometría usado efectúa, por ejemplo, mediciones de reflectometría de múltiples portadoras, denominadas MCTDR, pero cualquier otro tipo de señal de sonda de reflectometría puede resultar conveniente, con la condición de que el ancho de banda esté adaptado a la longitud del cable 22. La señal de inyección respeta, por ejemplo, al menos las tres condiciones siguientes:Therefore, the procedure according to the invention is based on reflectometry techniques to locate hot spots due to a "bleed" leak. The reflectometry system 21 used performs, for example, multi-carrier reflectometry measurements, called MCTDR, but any other type of reflectometry probe signal may be suitable, provided that the bandwidth is adapted to the length of the cable 22. The injection signal respects, for example, at least the following three conditions:
- La banda de frecuencia y el muestreo de la señal están adaptados a la longitud del cable, para garantizar que la señal no se atenúe completamente, conservando una precisión de localización conveniente;- The frequency band and the sampling of the signal are adapted to the length of the cable, to ensure that the signal is not completely attenuated, while maintaining a convenient location accuracy;
- La señal respeta una inocuidad perfecta para el cable termosensible;- The signal respects a perfect innocuousness for the thermosensitive cable;
- La señal respeta las normas aplicables al entorno de un dispositivo que pone en práctica la invención, por ejemplo, CEM.- The signal complies with the standards applicable to the environment of a device that implements the invention, for example, EMC.
Ventajosamente, las mediciones de MCTDR permiten que un dispositivo según la invención, se superponga a sistemas de detección actuales, ya instalados, por ejemplo.Advantageously, MCTDR measurements allow a device according to the invention to be superimposed on current detection systems, already installed, for example.
Mediciones de reflectometría de múltiples portadoras se describen concretamente en el documento WO2009/138391. Multicarrier reflectometry measurements are specifically described in WO2009/138391.
Los materiales usados en el cable termosensible no son tan buenos conductores como el cobre. Por tanto, la señal de reflectometría va a experimentar una atenuación relativamente importante, lo cual limita el alcance, si se desea conservar una buena precisión de localización. Sin embargo, este punto no resulta muy crítico, en la medida en que la suma de las longitudes de los elementos termosensibles de los bucles de detección en los aviones, pocas veces supera los 20 metros.The materials used in heat sensitive wire are not as good conductors as copper. Therefore, the reflectometry signal will experience a relatively important attenuation, which limits the range, if it is desired to maintain a good localization precision. However, this point is not very critical, to the extent that the sum of the lengths of the thermosensitive elements of the detection loops in aircraft rarely exceeds 20 meters.
Para detectar una fuga, el dispositivo según la invención, usa la variación local de la impedancia de aislamiento del cable 22, frente a la fuga, en particular, una disminución del valor local de la impedancia de aislamiento en el dominio temporal. Dicho de otro modo, a medida que el flujo de aire hace que aumente la temperatura del punto caliente situado a nivel de la fuga, aparece una impedancia 24 paralela puntual de valor no nulo entre el alma central y el blindaje del cable termosensible. El valor Zh de esta impedancia local 24 se vuelve cada vez más bajo, hasta el cortocircuito casi franco.To detect a leak, the device according to the invention uses the local variation of the insulation impedance of the cable 22, against leakage, in particular, a decrease of the local value of the insulation impedance in the time domain. In other words, as the air flow causes the temperature of the hot spot located at the level of the leak to increase, a point parallel impedance 24 of non-zero value appears between the central core and the shielding of the heat-sensitive cable. The value Zh of this local impedance 24 becomes lower and lower, up to almost direct short-circuit.
El sistema 21 de reflectometría genera una señal de fuente que se propaga en el cable termosensible 22. Cuando llega al punto caliente, una parte de la energía se refleja hacia la fuente, a nivel del sistema de reflectometría, mientras que el resto de la señal se transmite hasta el final del cable, a nivel del circuito abierto 23. Se indica como r al eco obtenido en ausencia de punto caliente, produciéndose este eco r por la reflexión de la señal de reflectometría en el circuito abierto 23.The reflectometry system 21 generates a source signal that propagates in the thermosensitive cable 22. When it reaches the hot spot, a part of the energy is reflected towards the source, at the level of the reflectometry system, while the rest of the signal it is transmitted to the end of the cable, at the level of the open circuit 23. The echo obtained in the absence of a hot spot is indicated as r, this echo r being produced by the reflection of the reflectometry signal in the open circuit 23.
Indicando Zc el valor de la impedancia característica 20 del cable, y Zh el valor de la impedancia 24 de aislamiento que aparece en el punto caliente; el punto caliente va a modificar el eco r, para dar un eco P, según la siguiente relación (1):Indicating Zc the value of the characteristic impedance 20 of the cable, and Zh the value of the impedance 24 of the insulation that appears in the hot spot; the hot spot will modify the echo r, to give an echo P, according to the following relationship (1):
En ausencia de punto caliente, Zh es infinito, por tanto, se encuentra r = P, en efecto:In the absence of a hot spot, Zh is infinite, therefore we find r = P, in effect:
z,->oc=>r-» z,->oc=>r-» 27 27 c c 7 F7F
2ZtZ h„ =r 2ZtZ h „ =r
En caso de cortocircuito franco, total, Zh es igual a 0, r ' = -1, en efecto:In the case of a frank, total short-circuit, Zh is equal to 0, r ' = -1, in fact:
La Figura 3 ilustra el valor de los ecos entre estos dos valores de extremo y, más particularmente, la evolución de los ecos a partir de la aparición de un punto caliente, en la práctica, a partir de la aparición de una fuga en un conducto, lo que provoca un calentamiento. La Figura 3 ilustra la evolución de los ecos mediante una representación de la evolución del reflectograma de la onda portadora, siendo el reflectograma la señal resultante de la medición de reflectometría.Figure 3 illustrates the value of the echoes between these two extreme values and, more particularly, the evolution of the echoes from the appearance of a hot spot, in practice, from the appearance of a leak in a duct. , which causes heating. Figure 3 illustrates the evolution of the echoes by means of a representation of the evolution of the reflectogram of the carrier wave, the reflectogram being the signal resulting from the reflectometry measurement.
Una primera curva 31 representa el eco recibido por el reflectómetro 21 en el caso donde no hay un punto caliente, siendo Zh infinito. Un pico positivo 30 corresponde a la reflexión sobre el circuito abierto 23. Una segunda curva 32 representa el eco en el caso de la aparición de un punto caliente. Aparece un pico negativo 39 mientras que disminuye el pico positivo 30, correspondiendo a la pérdida de energía reflejada a nivel del punto caliente. La distancia al punto caliente se obtiene, de manera clásica, a partir de la velocidad de propagación de la señal de reflectometría y de su eco, a lo largo de la línea 22. Por tanto, las curvas de la Figura 3 representan la amplitud del eco recibido, en función de la distancia.A first curve 31 represents the echo received by the reflectometer 21 in the case where there is no hot spot, Zh being infinite. A positive peak 30 corresponds to the reflection on the open circuit 23. A second curve 32 represents the echo in the event of the appearance of a hot spot. A negative peak 39 appears while the positive peak 30 decreases, corresponding to the loss of reflected energy at the level of the hot spot. The distance to the hot spot is obtained, in a classical way, from the propagation velocity of the reflectometry signal and its echo, along line 22. Therefore, the curves in Figure 3 represent the amplitude of the echo received, as a function of distance.
Las otras curvas 33, 34, 35 representan la evolución del eco recibido en el transcurso del tiempo, aumentando el pico negativo 39 de manera negativa, en función del aumento de calor, disminuyendo, en consecuencia, el pico positivo. The other curves 33, 34, 35 represent the evolution of the echo received over time, the negative peak 39 increasing negatively, as a function of the increase in heat, the positive peak decreasing, consequently.
La distancia revelada por el pico negativo 39 permite obtener la localización del punto caliente. Ventajosamente, la precisión de localización puede ser inferior al 1 % de la longitud total del cable 22.The distance revealed by the negative peak 39 makes it possible to obtain the location of the hot spot. Advantageously, the location precision can be less than 1% of the total length of the cable 22.
La invención permite, igualmente, y de manera ventajosa, desprenderse de evoluciones locales de resistencias independientes de la temperatura, tales como, por ejemplo, aumentos de resistencias de contacto a nivel de determinadas confluencias. En efecto, estos problemas locales producen ecos que no siguen la evolución de los ecos ilustrados por la Figura 3; ecos característicos de la aparición de un punto caliente.The invention also makes it possible, and advantageously, to get rid of local changes in resistance independent of temperature, such as, for example, increases in contact resistance at certain junctions. Indeed, these local problems produce echoes that do not follow the evolution of the echoes illustrated by Figure 3; echoes characteristic of the appearance of a hot spot.
El cable puede estar dispuesto en circuito abierto, como se ilustra por la Figura 2, o formar un bucle. En este último caso, está unido por sus dos extremos al reflectómetro 21. En una configuración en bucle, puede realizarse una medición complementaria en el otro extremo. De este modo, se envía una segunda señal de reflectometría desde este otro extremo, para confirmar la localización del punto caliente detectado por la señal enviada desde el primer extremo. De este modo, se aumenta ventajosamente la fiabilidad de la información y su precisión. En este caso, pueden usarse ventajosamente técnicas del tipo D-MCTDR, que permiten inyectar la señal por los dos extremos al mismo tiempo, sin un sistema de sincronización.The cable may be open circuited, as illustrated by Figure 2, or form a loop. In the latter case, it is attached at both ends to the reflectometer 21. In a loop configuration, a complementary measurement can be made at the other end. Thus, a second reflectometry signal is sent from this other end, to confirm the location of the hot spot detected by the signal sent from the first end. In this way, the reliability of the information and its precision are advantageously increased. In this case, techniques of the D-MCTDR type can be advantageously used, which allow the signal to be injected at both ends at the same time, without a synchronization system.
La invención tiene como ventaja, igualmente, que puede adaptarse a bucles existentes, sin la modificación de su cableado. Basta con prever un sistema de conexión adaptado para unir concretamente el reflectómetro al bucle, y para superponerse al sistema de detección ya presente.The invention also has the advantage that it can be adapted to existing loops, without modifying their wiring. It is enough to provide a connection system adapted to concretely connect the reflectometer to the loop, and to overlap the detection system already present.
Es posible calcular el valor Zh de la resistencia de aislamiento, a partir de los ecos recibidos, y deducir de ello la temperatura del punto caliente. Para ello, para simplificar los cálculos, puede tenerse en cuenta la hipótesis de que no hay pérdidas en el cable 22, estando el bucle en circuito abierto 23. En este caso, se simplifica la relación (1) y se obtiene un valor del eco r provocado por el punto caliente, en función únicamente de Zh y de la impedancia característica Zc:It is possible to calculate the Zh value of the insulation resistance, from the echoes received, and deduce from it the temperature of the hot spot. For this, to simplify the calculations, the hypothesis that there are no losses in the cable 22, with the loop 23 in open circuit, can be taken into account. In this case, relationship (1) is simplified and an echo value is obtained r caused by the hot spot, as a function of Zh and the characteristic impedance Zc only:
Zh se deduce de esta relación, es decir: Zh follows from this relationship, that is:
Zft = - Z c (1 m 2Í 
Conociendo la ley de evolución de la impedancia de aislamiento Zh en función de la temperatura, se deduce de ello el valor Th de la temperatura en el punto caliente.Knowing the law of evolution of the insulation impedance Zh as a function of temperature, the value Th of the temperature at the hot spot can be deduced from this.
La Figura 4 presenta un ejemplo de tratamiento puesto en práctica por un dispositivo según la invención, que permite ventajosamente compensar las derivas lentas de los rendimientos termosensibles del cable 22, y también medir estas derivas, pudiendo usarse estas mediciones para las operaciones de mantenimiento.Figure 4 presents an example of processing implemented by a device according to the invention, which advantageously makes it possible to compensate for slow drifts in the thermosensitive performance of cable 22, and also to measure these drifts, these measurements being able to be used for maintenance operations.
En una etapa preliminar, se registra el reflectograma de la línea, en bucle o en circuito abierto. Este reflectograma se obtiene a partir de mediciones in situ, es decir, para la línea dispuesta a lo largo del conducto que va a vigilarse, instalada de forma operacional. El reflectograma registrado tiene un perfil del tipo de la curva 31 de la Figura 3, correspondiente a la ausencia de un punto caliente, y constituye el perfil de origen, o perfil de referencia. Este perfil puede medirse de manera regular, y compararse con el perfil de referencia, para medir las derivas lentas de la línea. Estas mediciones pueden usarse posteriormente en mantenimiento, para identificar las derivas y prever averías. Las derivas lentas pueden deberse concretamente al envejecimiento del cable, o incluso a los cambios de estaciones. En la práctica, un eco particular corresponde al perfil de referencia, por tanto, las mediciones de la deriva se hacen con respecto a este eco, que constituye la referencia inicial. In a preliminary stage, the reflectogram of the line, looped or open-circuited, is recorded. This reflectogram is obtained from in situ measurements, that is, for the line arranged along the duct to be monitored, installed operationally. The recorded reflectogram has a profile of the type of curve 31 of Figure 3, corresponding to the absence of a hot spot, and constitutes the origin profile, or reference profile. This profile can be measured on a regular basis, and compared to the reference profile, to measure slow line drifts. These measurements can be used later in maintenance, to identify drifts and anticipate breakdowns. Slow drifts can be due specifically to cable aging, or even to changing seasons. In practice, a particular echo corresponds to the reference profile, therefore drift measurements are made with respect to this echo, which constitutes the initial reference.
La referencia inicial 41 se usa, igualmente, en fase operativa, como en el ejemplo ilustrado por la Figura 4, para una aplicación a bordo. En esta fase operativa, la invención permite distinguir las derivas rápidas, debidas a un aumento de temperatura, de las derivas lentas, midiendo al mismo tiempo estas últimas. Por tanto, el dispositivo conserva el eco de referencia inicial 41, para identificar las derivas lentas de la línea, y proponer, por ejemplo, un mantenimiento preventivo.The initial reference 41 is also used in the operational phase, as in the example illustrated by Figure 4, for an on-board application. In this operational phase, the invention makes it possible to distinguish fast drifts, due to an increase in temperature, from slow drifts, while measuring the latter. Therefore, the device keeps the initial reference echo 41, to identify slow drifts of the line, and propose, for example, preventive maintenance.
Para identificar las derivas rápidas, provocadas por apariciones de puntos calientes, el dispositivo según la invención, usa una referencia flotante 42, modificándose esta referencia con el tiempo. Esta referencia flotante permite concretamente no tener en cuenta las derivas lentas, y elimina, de este modo, numerosas fuentes de falsas alarmas. El dispositivo emite de manera regular señales para efectuar las mediciones 43 de reflectometría. Después de cada señal emitida, se miden los ecos recibidos, y después se comparan 44 con la referencia flotante 42. Si la amplitud del eco actual medido es inferior a la referencia flotante, se emite otra señal, y después se realiza otra medición, y se compara. Cuando las amplitudes de un número dado de ecos sucesivos sean de forma creciente superiores a la referencia flotante, según los perfiles de la Figura 3, es decir, que la diferencia con respecto a la referencia crezca en el transcurso del tiempo, esto es una información que indica la presencia de un punto caliente. Tener en cuenta varias mediciones sucesivas permite desprenderse de defectos que no se deban a la aparición de puntos calientes. Sin embargo, en un caso extremo, puede tomarse este número dado igual a 1.To identify fast drifts, caused by the appearance of hot spots, the device according to the invention uses a floating reference 42, this reference changing over time. This floating reference specifically makes it possible to disregard slow drifts, thus eliminating numerous sources of false alarms. The device regularly emits signals to carry out the reflectometry measurements 43 . After each emitted signal, the received echoes are measured, and then compared 44 with the floating reference 42. If the current measured echo amplitude is less than the floating reference, another signal is emitted, and then another measurement is made, and It compares. When the amplitudes of a given number of successive echoes are increasingly higher than the floating reference, according to the profiles in Figure 3, that is, the difference with respect to the reference grows over time, this is information indicating the presence of a hot spot. Taking several successive measurements into account makes it possible to get rid of defects that are not due to the appearance of hot spots. However, in an extreme case, this given number can be taken equal to 1.
Entonces, se efectúa un cálculo de localización 45 del cambio de impedancia de aislamiento Zh, según las reglas conocidas de la reflectometría, indicando esta localización el lugar de aparición del punto caliente. En paralelo, se genera una señal 46 de alarma. Para confirmar la aparición del punto caliente, se hacen, por ejemplo, varias mediciones sucesivas para verificar si se obtienen perfiles del tipo de los de la Figura 3. En efecto, la evolución de las mediciones debe corresponder a la aparición de un punto caliente. Como se indicó anteriormente, en caso de conexión en bucle de la línea 22, puede hacerse una medición complementaria de reflectometría en un segundo extremo. Dadas las constantes de tiempo implicadas, todas estas mediciones complementarias pueden efectuarse sin problema. Then, a calculation of the location 45 of the insulation impedance change Zh is carried out, according to the known rules of reflectometry, this location indicating the place of appearance of the hot spot. In parallel, an alarm signal 46 is generated. To confirm the appearance of the hot spot, for example, several successive measurements are made to verify if profiles of the type shown in Figure 3 are obtained. Indeed, the evolution of the measurements must correspond to the appearance of a hot spot. As indicated above, in case of loop connection of line 22, a complementary reflectometry measurement can be made at a second end. Given the time constants involved, all these complementary measurements can be carried out without problem.
En paralelo a las comparaciones 44 de los ecos actuales con la referencia flotante, se efectúan mediciones 47 de estos ecos con la referencia inicial. Estas comparaciones 47 pueden efectuarse a una cadencia inferior a las anteriores 44. En efecto, dado que se trata de una medición de las derivas lentas, no es necesario efectuar comparaciones según periodos cortos. Si el resultado de la comparación 47 entre la amplitud del eco actual y la referencia inicial, es superior a un umbral dado, se genera una alerta 48 concretamente para un mantenimiento preventivo. Esta alerta puede memorizarse o enviarse a un centro de mantenimiento. El valor de la referencia flotante puede modificarse tras el resultado de esta comparación. En particular, el nuevo valor de la referencia flotante puede elegirse para que sea superior a la amplitud del eco así detectado.Parallel to the comparisons 44 of the current echoes with the floating reference, measurements 47 of these echoes are made with the initial reference. These comparisons 47 can be made at a lower rate than the previous ones 44. Indeed, since it is a measurement of slow drifts, it is not necessary to make comparisons according to short periods. If the result of the comparison 47 between the current echo amplitude and the initial reference is greater than a given threshold, an alert 48 is generated specifically for preventive maintenance. This alert can be memorized or sent to a maintenance center. The value of the floating reference can be changed after the result of this comparison. In particular, the new value of the floating reference can be chosen to be greater than the amplitude of the echo thus detected.
La invención se ha descrito para la detección de fugas en conductos de aire, concretamente en el interior de aeronaves. Sin embargo, la invención puede aplicarse ventajosamente para la detección de puntos calientes en instalaciones distintas de los conductos de aire, permitiendo detectar otras causas de puntos calientes, por ejemplo, inicios de incendio. En este caso, la línea 22 recorre la instalación que va a vigilarse, eligiéndose el recorrido de forma apropiada para el tipo de vigilancia o de protección que se desea aportar.The invention has been described for the detection of leaks in air ducts, specifically inside aircraft. However, the invention can be advantageously applied for the detection of hot spots in installations other than air ducts, making it possible to detect other causes of hot spots, for example, the start of a fire. In this case, line 22 runs through the facility to be monitored, the route being chosen appropriately for the type of surveillance or protection that is to be provided.
Para aplicaciones aeronáuticas, un dispositivo según la invención, no está necesariamente a bordo. En efecto, es posible usarlo en modo de mantenimiento. For aeronautical applications, a device according to the invention is not necessarily on board. Indeed, it is possible to use it in maintenance mode.
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